淺析B737NG發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)健康檢

謝怡仁

（東方航空技術(shù)有限公司虹橋維修基地，上海 200335）

淺析B737NG發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)健康檢

謝怡仁

（東方航空技術(shù)有限公司虹橋維修基地，上海 200335）

摘要：本文以一個(gè)737NG的引氣系統(tǒng)故障為起源，結(jié)合《發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)健康檢》工作內(nèi)容，分析其中不足，并探討了相應(yīng)解決方法。

737NG；引氣；健康檢；壓力高

0.引言

波音（Boeing）737NG系列飛機(jī)已是現(xiàn)今全球最暢銷的客機(jī)之一，但其發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)因設(shè)計(jì)問題，自投入運(yùn)行以來，導(dǎo)致的不正常航班千次率一直居世界機(jī)隊(duì)TOP 10的前列，雖然部件制造商霍尼韋爾（Honeywell）在持續(xù)改進(jìn)中，但部件可靠性尚無顯著改善。因此提前發(fā)現(xiàn)故障部件，減少對航班正常率的影響變得至關(guān)重要。許多公司都引入了AHM系統(tǒng)（飛機(jī)健康管理系統(tǒng)），用于提前發(fā)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)故障，然而說到如何具體判斷某一部件故障，還需要使用波音公司發(fā)布的《發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)健康檢》來完成。其內(nèi)容一線機(jī)務(wù)已能熟練使用。然而近期在應(yīng)用過程中發(fā)現(xiàn)原本被認(rèn)為是“全能”的健康檢出現(xiàn)了盲點(diǎn)——有未能檢測的領(lǐng)域。接下來讓我們根據(jù)AMM 36-11-00-700-801《Engine Bleed Air System Health Check》（R60） 并結(jié)合相關(guān)原理進(jìn)行分析。

1.故障現(xiàn)象

某737NG執(zhí)行發(fā)動(dòng)機(jī)引氣健康檢，雙發(fā)各項(xiàng)檢測均全部通過，在隨后的發(fā)動(dòng)機(jī)試車過程中發(fā)現(xiàn)：至N1約45%時(shí)，右發(fā)動(dòng)機(jī)引氣壓力恒定在33psi（正常值：26～38 psi），但隨著推力的繼續(xù)上升（N1約50%～60%），誘發(fā)引氣壓力未出現(xiàn)引氣轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，引氣壓力直線上升，直至爆表（指示停在80psi），BLEED TRIP OFF燈未亮。由于未出現(xiàn)引氣轉(zhuǎn)換，于是試車人員未進(jìn)一步加大油門，維持當(dāng)前推力觀察（N1約70%），約30秒后才回落，壓力輸出維持在48psi左右（正常值：34～50 psi）。恢復(fù)正常值后，繼續(xù)增加推力，壓力輸出始終維持在48psi左右，BLEED TRIP OFF未亮。對于此，維修人員十分困惑，懷疑是否健康檢未做到位，于是再次執(zhí)行健康檢，但仍全部通過，再次試車，故障依舊。測試全部通過，引氣系統(tǒng)應(yīng)該沒有故障，為何會(huì)出現(xiàn)如此現(xiàn)象？

2.原理

引氣轉(zhuǎn)換現(xiàn)象是一個(gè)瞬時(shí)現(xiàn)象，指：隨著推力的上升（N1約50%～60%），駕駛艙內(nèi)壓力指示先上升到60psi后驟降，之后隨推力逐步上升穩(wěn)定在42±8psi。是由于壓力傳感器安裝位置（位于PRSOV下游）以及PRSOV調(diào)壓延遲造成。發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)后，先開始使用壓氣機(jī)9級引氣，由高壓級活門（HSV）不斷調(diào)整開度，維持最大32±6psi的輸出壓力，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速繼續(xù)增加，5級引氣口的壓力超過32±6psi后，使5級單向活門打開，開始由5級引氣口供氣，并使HSV關(guān)閉。這時(shí)HSV停止輸出，因此其調(diào)壓角色中止，由壓力調(diào)節(jié)和關(guān)斷活門（PRSOV）接手。PRSOV的調(diào)壓設(shè)計(jì)是將進(jìn)口壓力降低到規(guī)定值，最大能將143至153psi的壓力調(diào)節(jié)成42±8psi，但當(dāng)上游壓力小于42psi時(shí)，PRSOV會(huì)處于全開位，讓氣流直接通過。在9級引氣供壓時(shí)，HSV調(diào)定其輸出壓力為32±6psi，因此PRSOV處于全開狀態(tài)，此時(shí)壓力顯示值為HSV出口的壓力：32±6psi。在轉(zhuǎn)換為5級引氣供氣后，開始時(shí)，5級引氣壓力同樣不超過42psi，因此PRSOV繼續(xù)處于全開狀態(tài)，此時(shí)壓力顯示值為5級出口壓力。隨著推力的增加，引氣壓力會(huì)有一個(gè)上升的過程。 隨著5級引氣的壓力進(jìn)一步增加，超過42psi時(shí)，PRSOV開始調(diào)壓，PRSOV的調(diào)壓是依靠感壓管反饋下游壓力至其關(guān)閉腔，與彈簧配合共同對抗打開腔的壓力（壓力來自引氣調(diào)節(jié)器（BAR）），使活門開度變小。由于感壓管較細(xì)且傳輸距離較長，故需要一定的響應(yīng)延遲，此時(shí)，壓力值繼續(xù)上升。約上升至60psi時(shí)，PRSOV調(diào)壓機(jī)制發(fā)揮作用，PRSOV開度變小，外加此時(shí)下游壓力已經(jīng)偏大，PRSOV關(guān)得比較猛，會(huì)出現(xiàn)一個(gè)驟降現(xiàn)象。最后隨著壓力的穩(wěn)步上升，PRSOV的開度也慢慢調(diào)整，穩(wěn)定在42±8psi，壓力顯示值為42±8psi。

3.故障分析

再讓我們看一下引氣健康檢涉及哪些測試？ （以下工作步驟請參考AMM 36-11-00-700-801《Engine Bleed Air System Health Check》Rev 60）

G.的（1）：測試了PRSOV是否卡阻。

G.的（5）：測試了BAR對輸出壓力的控制能力；PRSOV打開腔是否漏氣；450°F傳感器及打開腔端感壓管是否有故障。

H的（1）：測試了預(yù)冷器控制活門（PCCV）是否卡阻。

H的（3）：測試了PCCV關(guān)閉的最小壓力值；測試PCCV和感壓管是否漏氣 。

H的（4）：測試了PCCV內(nèi)部壓力控制機(jī)制。

H的（5）：用放氣活門模擬390°傳感器放氣，檢查了PCCV的開度變化。

I的（1）：測試了HSV是否卡阻。

I的（4）：測試了高壓級調(diào)節(jié)器（HSR）對輸出壓力的控制能力以及HSV打開腔是否漏氣。

I的（5）： 測試了HSR的反流隔膜是否良好。

從兩次健康檢測試全部通過可以得知：PRSOV和HSV無卡阻；BAR和HSR的輸出壓力都在正常范圍內(nèi)， PRSOV和HSV的打開腔沒有漏氣現(xiàn)象。

在排除顯示故障的情況下，能造成此次引氣壓力直線爆表，轉(zhuǎn)換延遲發(fā)生的主要原因是PRSOV調(diào)壓緩慢。如前所述，PRSOV的調(diào)壓是利用其打開腔和關(guān)閉腔之間的相互對抗來不斷調(diào)整開度，維持42±8psi的輸出壓力。在打開腔輸入壓力、打開腔體及活門機(jī)構(gòu)狀態(tài)都正常的情況下，調(diào)節(jié)的緩慢應(yīng)該是由關(guān)閉腔的壓力過小引起的。而對于關(guān)閉腔的檢查，《發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)健康檢》并未覆蓋。這便解釋了為何測試全部通過而故障依舊。事實(shí)也的確如此，當(dāng)日在更換PRSOV后，故障現(xiàn)象消失。

結(jié)語

能引起PRSOV關(guān)閉腔壓力過小的原因有很多，例如關(guān)閉腔漏氣，感壓管接頭漏氣，感壓管堵塞等，如何讓此類故障更容易被發(fā)現(xiàn)呢？筆者認(rèn)為，需在健康檢中增加試車檢查引氣轉(zhuǎn)換步驟和使用APU引氣反向供氣，檢查PRSOV和HSV下游感壓系統(tǒng)及管路是否有漏氣現(xiàn)象的工作程序。這樣就能將維修人員倚重的發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)健康檢變得更加完美，使故障在地面被發(fā)現(xiàn)，讓飛行變得更安全。

[1]王彤，楊亮. B737NG發(fā)動(dòng)機(jī)引氣系統(tǒng)在翼健康測試儀的研制[A]. 第五屆全球華人航空科技研討會(huì)論文集[C].2011.

[2] Boeing Company.Engine Bleed Air System Health Check. Aircraft Maintenance Manual（Rev 60）.

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